Turing Complete 中的 SAP-1 组装：指南

## 在 Turing Complete 中构建 SAP-1：开发者分步指南

在游戏 Turing Complete 中，你需要组装 SAP-1 计算机（Simple As Possible）——一种经典的 8 位架构，带有 4 位地址空间（16 字节内存）。它是一种基于累加器的模型，所有操作都使用累加器作为主要寄存器。游戏让你从基本逻辑门逐步推进到完整架构和汇编程序。

SAP-1 复制了 Ben Eater 的设计：两个寄存器（累加器和辅助寄存器），16 字节内存。游戏限制——程序块中无法保存数据。

SAP-1 的主要组件

架构包括：

• 指令解码器 基于 ROM 芯片以简化微码。
• 寄存器：累加器 (A)、指令 (IR)、内存 (RAM)。
• ALU：加法器/减法器，带有 Z（零）和 C（进位）标志。
• 控制器：微码，带有 MI、RO、II、AI、AO 等信号。

布局遵循 Ben Eater 的原版：左侧内存，中央 ALU，右侧输出。

微码实现

指令解码器使用带有微程序的 ROM。为了加载到游戏中，生成 ROM 文件。下面是创建微码的 C++ 代码（考虑了 ZF/CF 标志）：

#include <windows.h>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <format>
#include <filesystem>

#define HLT 0b1000000000000000
// ... (ostalnye #define how in originale)

uint16_t ucode_TEMP[16][8] = {
    {MI|CO, RO|II|CE, 0, 0, 0, 0, 0, 0},  // NOP
    // ... (full array)
};

uint16_t ucode[4][16][8];

void initUCode() {
    memcpy(ucode[FLAGGS_Z0C0], ucode_TEMP, sizeof(ucode_TEMP));
    // Adaptatsiya for flagov JC/JZ
}

int main() {
    initUCode();
    std::ofstream fout("2929467240861350664.rom", std::ios::binary);
    fout.write((char*)&ucode, sizeof(ucode));
    fout.close();
    return 0;
}

使用 C++20 编译（VS Code 中的 gnu++20）。将 .rom 文件复制到游戏的用户文件夹。

处理器命令

| Code | Mnemonic | Description |

|-----|-----------|----------|

| 0000 | NOP | 无操作 |

| 0001 | LDA | 加载到 A |

| 0010 | ADD | 加 B |

| 0011 | SUB | 减 |

| 0100 | STA | 存储 A |

| 0101 | LDI | 立即加载 |

| 0110 | JMP | 无条件跳转 |

| 0111 | JC | 进位时跳转 |

| 1000 | JZ | 零时跳转 |

| 1110 | OUT | 输出 |

| 1111 | HLT | 停止 |

微码为每个时钟周期生成信号序列。

在 Sandbox 中安装 SAP-1

• 下载项目文件。
• 在设置中找到路径：C:\Users\[User]\AppData\Roaming\Godot\app_userdata\Turing Complete。
• 将 .rom 和原理图复制到用户文件夹。
• 启动 Sandbox 并加载 sap-1。

测试：运行测试程序（Fort Boyard 中的拔棒游戏）。

组装问题与细节

• 旋转元件：空格键。
• 选择：Shift。
• 进入架构：双击。
• 自定义元件：每个图块一个输入/输出，至少一个内部组件。

游戏处于早期访问阶段：战役中断，但 Sandbox 充满可能性。

要点

• SAP-1 是 80 年代的累加器架构，旨在节省内存。
• ROM 中的微码简化了解码（备选——纯逻辑）。
• 限制：16 字节 RAM，程序中无数据。
• 游戏从 NAND 到汇编教导一切。
• 通过 C++ 生成 ROM 用于自定义芯片。

— Editorial Team